Australijscy naukowcy należą do międzynarodowego zespołu, który wykonał zdjęcie supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej galaktyki Drogi Mlecznej.
Zdjęcie Sagittarius A* – wykonane przez globalny zespół naukowców znany jako Współpraca Teleskopu Event Horizon (EHT) – jest pierwszym bezpośrednim wizualnym potwierdzeniem istnienia czarnej dziury i pojawia się trzy lata po pierwszym obrazie czarnej dziury. Czarna dziura została schwytana z odległej galaktyki.
Biorąc pod uwagę rozmiar i odległość czarnej dziury, zrobienie zdjęcia jest niezwykłym wyczynem naukowej pomysłowości, powiedział australijski astronom Fred Watson.
„Jego podobieństwo do skromnego pączka z kremem przeczy niezwykłemu osiągnięciu technologicznemu, które reprezentuje” – powiedział.
„Pokazuje cień czarnej dziury zawierającej 4,1 miliona mas Słońca w sercu naszej Drogi Mlecznej, wyraźnie zdefiniowany przez teleskop wielkości Ziemi. w powiększeniu równoważnym do tego, które byłoby wymagane, gdyby pączek znajdował się na powierzchni księżyca ”.
Aby uczcić tę chwilę, amerykańska firma Krispy Kreme, produkująca pączki, ogłosiła darmowe piątkowe pączki w swoich amerykańskich sklepach.
Czarna dziura Sagittarius A* jest około cztery miliony razy większa od naszego Słońca i obejmuje obszar mniej więcej wielkości orbity Merkurego.
Amerykańska astronom Katie Bowman powiedziała, że mechanizmy wykrywania były możliwe tylko dzięki algorytmom, które łączą obrazy z radioteleskopów na całym świecie w „pojedynczy, hipotetyczny teleskop wielkości Ziemi”.
W odległości 27 000 lat świetlnych [from Earth]To jak próba sfotografowania jednego ziarenka soli w Nowym Jorku, aż z Los Angeles (oddalonego o 4488 km).”
„Aby zrobić zdjęcie czegoś tak małego, potrzebny byłby radioteleskop wielkości całej Ziemi. Zbudowanie tak dużej czaszy teleskopowej jest oczywiście niemożliwe. Astronauci byli więc kreatywni”.
Astronom z Uniwersytetu Harvarda, Sarah Esson, powiedziała, że zdjęcie potwierdza obecność czarnej dziury w Drodze Mlecznej, co do tej pory było tylko przypuszczane.
„Od dziesięcioleci wiemy o zwartym ciele znajdującym się w sercu naszej galaktyki, które jest cztery miliony razy większe od naszego Słońca” – powiedziała na konferencji prasowej w Garching w Niemczech, jednocześnie z innymi wydarzeniami medialnymi na całym świecie. .
„Dzisiaj, w tej chwili, mamy bezpośredni dowód, że ten obiekt jest czarną dziurą”.
Czarne dziury to obszary w przestrzeni, w których przyciąganie grawitacyjne jest tak silne, że nic nie może uciec, w tym światło.
Obraz nie przedstawia więc samej czarnej dziury, ponieważ jest ona całkowicie ciemna, ale świecący gaz, który otacza to zjawisko jasnym pierścieniem zakrzywionego światła.
Esson wyjaśnił, że widziany z Ziemi, wydaje się mieć taki sam rozmiar jak pączek na powierzchni księżyca.
„Te bezprecedensowe obserwacje znacznie poprawiły nasze zrozumienie tego, co dzieje się w centrum naszej galaktyki” – powiedział w oświadczeniu naukowiec projektu EHT Geoffrey Bauer z tajwańskiej Academia Sinica.
Wyniki badań zostały opublikowane w The Astrophysical Journal Letters.
wirtualny teleskop
Strzelec A* swoją nazwę zawdzięcza odkryciu w kierunku konstelacji Strzelca.
Znajduje się 27 000 lat świetlnych od Ziemi i zakłada się, że istnieje od 1974 roku, wraz z wykryciem niezwykłego źródła radiowego w centrum Galaktyki.
W latach 90. astronomowie zmapowali orbity najjaśniejszych gwiazd w pobliżu centrum Drogi Mlecznej, potwierdzając obecność tam zwartego, supermasywnego obiektu – praca, która doprowadziła do Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2020 roku.
Chociaż uważano, że jedynym wiarygodnym wyjaśnieniem jest obecność czarnej dziury, nowy obraz dostarcza pierwszych bezpośrednich dowodów wizualnych.
Pierwsze zdjęcie Sagittarius A*, supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej, składa się z różnych średnich obrazów uchwyconych przez Teleskop Event Horizon. kredyt: HORIZON TELESKOP WSPÓŁPRACA Ulotka / EPA
Robienie zdjęć tak odległego obiektu wymagałoby połączenia ośmiu gigantycznych obserwatoriów radiowych na całej planecie w celu utworzenia jednego hipotetycznego teleskopu „wielkości Ziemi” zwanego EHT.
„EHT widzi trzy miliony razy ostrzej niż ludzkie oko” – powiedział dziennikarzom niemiecki naukowiec Thomas Kirschbaum z Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka.
„Kiedy siedzisz na przykład w ogródku piwnym w Monachium, możesz zobaczyć bąbelki w szklance piwa w Nowym Jorku”.
EHT wpatrywał się w Sgr A* przez kilka nocy przez kilka godzin z rzędu – pomysł podobny do fotografii z długim czasem naświetlania i tego samego procesu użytego do wytworzenia pierwszego obrazu czarnej dziury, wydanego w 2019 roku.
Ta czarna dziura nazywa się M87*, ponieważ znajduje się w galaktyce Messier 87.
Einstein byłby „wysoko”
Dwie czarne dziury wykazują uderzające podobieństwa, pomimo faktu, że Sgr A* jest 2000 razy mniejsza niż M87*.
„W pobliżu krawędzi tych czarnych dziur wyglądają niesamowicie podobnie” – powiedziała Sera Markov, współprzewodnicząca Rady Naukowej EHT i profesor na Uniwersytecie w Amsterdamie.
Oba zachowywały się zgodnie z przewidywaniami ogólnej teorii względności Einsteina z 1915 r., która stwierdza, że siła grawitacji jest spowodowana krzywizną przestrzeni i czasu, a ciała kosmiczne zmieniają tę geometrię.
Pomimo tego, że Sgr A* jest nam znacznie bliższy, obrazowanie przedstawia wyjątkowe wyzwania.
Gaz w pobliżu dwóch czarnych dziur porusza się z taką samą prędkością, bliską prędkości światła. Ale chociaż okrążenie większej M87* zajęło dni i tygodnie, okrążenie Sgr A* zajęło mi zaledwie kilka minut.
Jasność i wzór gazu wokół Sgr A* zmieniały się gwałtownie, gdy zespół zaobserwował, „trochę jak próba szybkiego zrobienia wyraźnego zdjęcia szczeniaka goniącego ogon”, powiedział naukowiec EHT, Chi Kwan Chan z University of Arizona. .
Naukowcy musieli opracować złożone nowe narzędzia do obliczania ruchomych celów.
Powstały obraz – praca ponad 300 badaczy z 80 krajów w ciągu pięciu lat – to średnia z wielu zdjęć, które ukazują niewidzialną bestię czającą się w centrum galaktyki.
„Fakt, że jesteśmy w stanie stworzyć obraz kogoś, coś, co powinno być niewidoczne… Myślę, że to naprawdę ekscytujące” – powiedziała AFP Katie Bowman, profesor w Caltech, która odegrała kluczową rolę w tworzeniu tego wizerunku. .
Naukowcy chętnie porównują teraz czarne dziury, aby przetestować teorie na temat zachowania otaczających je gazów – słabo poznanego zjawiska, które, jak się uważa, odgrywa rolę w powstawaniu nowych gwiazd i galaktyk.
Badanie czarnych dziur – w szczególności ich nieskończenie małych, gęstych centrów znanych jako osobliwości, w których rozpadają się równania Einsteina – może pomóc fizykom pogłębić zrozumienie grawitacji i opracować bardziej zaawansowaną teorię.
— A co z Einsteinem? Czy uśmiecha się, kiedy widzi te setki naukowców, którym nie udowodniono, że się mylili? powiedział Anton Zonsus z Instytutu Maxa Plancka.
„Myślę, że byłby szczęśliwy widząc wszystkie eksperymentalne możliwości, jakie mamy dzisiaj w tej dziedzinie”.
More Stories
Komórki mają szybki system podejmowania decyzji, który wykracza poza DNA
Niezwykle rzadkie połączenie dwóch form życia rodzi dramatyczne przewidywania ewolucyjne: „Nie zauważyliśmy tego”
NASA odkrywa amerykańskie lokalizacje drzew Artemis Moon